电机制造技术

本发明专利技术涉及一种电机、尤其是电动马达和/或发电机。所述电机具有定子和尤其是永磁地或者为了通电而构成的转子。所述电机具有至少两个子电机。所述子电机分别具有相同的相数。按照本发明专利技术，所述电机针对每个子电机具有功率输出级。所述电机也具有至少一个与所述功率输出级相连接的控制单元。所述控制单元构造用于产生用于对所述功率输出级进行操控的脉宽调制的信号。所述控制单元也构造用于如此产生用于所述子电机的PWM信号，使得用于一个子电机的PWM脉冲的分别表示切换时刻的下降边沿或者上升边沿和用于所述子电机中的另一个子电机的PWM脉冲的脉冲中心彼此在时间上错开。

Electric machinery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机
本专利技术涉及一种电机、尤其电动马达和/或发电机。所述电机具有定子和特别是永磁地或者为了通电而构造的转子。所述电机具有至少两个子电机。所述子电机分别具有相同的相数。所述子电机优选分别具有定子的定子线圈的一部分并且分别构造用于彼此独立地产生用于使转子旋转运动的旋转磁场。所述电机、特别是定子针对子电机的每个相优选具有至少一个、至少两个、至少三个或仅仅一个定子线圈。
技术介绍
由DE102005043576A1已知一种用于运行电机的方法，所述电机具有至少两个电分离的定子绕组，其中第一定子绕组通过第一子逆变器来馈电并且第二定子绕组通过第二子逆变器来馈电。借助于错开地节拍式信号来控制所述子逆变器。
技术实现思路
根据本专利技术，所述电机针对每个子电机具有功率输出级。所述电机也具有至少一个与功率输出级相连接的控制单元。所述控制单元构造用于产生用来对功率输出级进行操控的脉宽调制的信号。所述控制单元也构造用于如此产生用于子电机的PWM信号，使得用于一个子电机的PWM脉冲的分别表示切换时刻的下降边沿或上升边沿和用于所述子电机中的另一个子电机的PWM脉冲的脉冲中心彼此在时间上错开。也就是说已经认识到，就为了切换定子的定子线圈而产生的PWM脉冲的上升边沿或下降边沿而言，能够以有利的方式在PWM脉冲的脉冲中心的时刻对定子线圈电流进行的电流检测可能受到干扰。由功率输出级向定子线圈加载通过PWM脉冲控制的切换边沿，所述定子线圈产生电磁场，所述电磁场可能会干扰另一个定子线圈的定子线圈电流的电流检测、尤其是电流测量。如果相对于所述子电机产生的、之前也被称为PWM信号的脉冲模式彼此不同或者如果所述子电机的PWM操控彼此在时间上错开地进行，则尤其可能会出现所述干扰。优选每个子电机（所述子电机优选包括定子的定子线圈的一部分）构造用于产生用于使转子旋转运动的磁场、尤其是用于完整的转子旋转的磁场。所述子电机优选分别与同一条中间电路电连接并且能够由同一条中间电路来供能。所述控制单元优选构造用于：彼此相偏移地（优选通过给所述功率输出级加载PWM信号的方式）来操控所述子电机。由此能够有利地减轻与所述中间电路相连接的中间电路电容器的负荷。子电机的操控模式之间的相偏移优选在PWM周期的20和30%之间、特别优选为PWM周期的25%。由此，所述中间电路电容器能够彼此交替地向子电机供电。在一种优选的实施方式中，所述电机具有至少一个与所述控制单元相连接的电流传感器。所述电流传感器构造用于检测所述子电机的至少一个相或者所有相的电流。所述控制单元构造用于在PWM脉冲的脉冲中心的期间检测子电机的至少一个相的相电流，其中所述PWM脉冲的切换时刻在脉冲中心并且因此在电流的检测时刻在时间上彼此错开。所述电机优选针对每个子电机具有至少一个电流传感器。所述电流传感器例如能够构造为分路电阻。借助于所述电流传感器能够有利地检测子电机的相的相电流并且产生表示相电流的电流信号。所述控制单元优选在输入侧与电流传感器相连接并且因此能够有利地接收所述电流信号作为控制参数或调节输入参数，用于通过控制单元对功率输出级进行操控。在一种优选的实施方式中，所述控制单元构造用于：针对子电机的所有相尤其均匀地改变PWM周期的PWM脉冲持续时间和脉冲间隔持续时间之间的占空比，并且因此产生所述子电机的脉冲边沿与用于至少一个另外的子电机的PWM脉冲的脉冲中心之间的时间偏移。通过同时改变用于子电机的所有定子线圈的PWM脉冲的持续时间这种方式，来产生所述子电机的电压矢量的电压偏移，但是这有利地对所述子电机的相彼此间的电位差没有影响。在一种优选的实施方式中，所述控制单元构造用于：彼此交替地改变由所述功率输出级的高侧半导体开关产生的高侧脉冲的脉冲持续时间与能够由同一个功率输出级的低侧半导体开关产生的低侧脉冲的脉冲持续时间。因此，能够在高侧半导体开关与低侧半导体开关之间均匀地分配所述功率输出级中的额外地通过脉冲延长产生的损耗功率。在一种优选的实施方式中，所述控制单元构造用于将用于相的占空比改变到尤其下调制范围的上限。因此能够在从PWM脉冲的PWM脉冲持续时间中减去预先确定的持续时间量时有利地避免形成的电压矢量的负电压值。在一种优选的实施方式中，所述控制单元构造用于产生电流检测间隔并且在所述电流检测间隔的期间检测电流。所述控制单元优选此外构造用于如此改变、特别是扩大或缩小占空比，使得特别是上升边沿或下降边沿与电流检测间隔的开始或结束时刻重合或者处于所述电流检测间隔之外。因此，由所述控制单元借助于PWM调制产生的用于运行功率输出级的运行电压能够有利地一直达到所述电流检测间隔的界限，使得对于有待加载到功率输出级、尤其是功率输出级的相上的运行电压的控制能够有利地在电压间隔之内进行，所述电压间隔一直达到尤其是不允许的、通过所述电流检测间隔的时间窗确定的电压间隔。由所述控制单元借助于PWM调制产生的用于运行功率输出级的运行电压在此相应于所述电机的通过PWM调制的占空比确定的调制。在一种优选的实施方式中，所述控制单元具有脉宽调制器，该脉宽调制器构造用于针对至少一个或多个PWM周期改变所述占空比。因此，所述控制单元能够有利地借助于脉宽调制器借助于占空比的变化来调节有待加载到定子线圈上的电压。本专利技术也涉及一种用于对具有至少两个子电机的电机进行操控的方法。所述子电机分别具有相同数量的定子线圈。在该方法中，为了操控定子线圈而产生脉宽调制的脉冲模式，其中在脉冲中心的时间范围内检测通过定子线圈中的至少一个定子线圈流动的电流。在该方法中，如此改变、尤其是延长或缩短用于至少一个其他子电机的脉冲周期的占空比，使得PWM脉冲的脉冲开始和/或脉冲结束在时间上与电流检测、尤其与脉冲中心隔开。在所述方法的一种优选的变型方案中，在包括脉冲中心的时刻的电流检测间隔之内检测电流。在脉冲中心的范围内进行的电流检测能够有利地通过优选居中地产生的PWM脉冲的PWM节拍来控制，其中所述居中地产生的PWM脉冲通过所述脉宽调制器来产生。例如，所述电流检测能够在每个PWM周期、每第二个、每第三个或者每第四个PWM周期中或者仅仅在间接地彼此先后相随的、在其之间包括预先确定数量的PWM周期的PWM周期中进行，因而在所包括的PWM周期中不进行电流检测。优选其他子电机中的占空比为全调制的一半并且由此为全调制的50%，对于用于其他子电机的PWM脉冲被延长或被缩短。对于这个调制值来说，用于所述另一个子电机的控制脉冲的脉冲中心与用于所述子电机的控制脉冲的脉冲边沿重合。当在脉冲中心的时刻或时间范围内对另一个子电机的电流进行电流检测时，所述电流检测可能受到所述其他子电机的控制脉冲的边沿的干扰。为此，所述两个子电机之间的PWM操控的相偏移例如为PWM周期的25%。进一步优选地，所述子电机的占空比的有待避免的范围处于所述全调制的50%与60%之间和/或处于所述全调制的零与10%之间。由此能够有利地不受干扰地在所述子电机上进行电流检测。对于所述子电机之间的PWM操控的其他相偏移来说，得出其他有待避免的调制范围。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有定子（2）和转子（11）的电机（1），其中所述电机具有至少两个分别具有相同相数的子电机（3、4），/n其特征在于，/n所述电机（1）针对每个子电机（3、4）具有功率输出级（13、14），并且所述电机（1）具有至少一个控制单元（17），所述控制单元与所述功率输出级（13、14）连接并且所述控制单元构造用于产生用于对所述功率输出级（13、14）进行操控的PWM信号（33、34），并且所述控制单元（17）构造用于如此产生用于所述子电机（3、4）的PWM信号（33、34），使得用于一个子电机（3）的PWM脉冲（61）的分别表示切换时刻的下降边沿或者上升边沿（35）和用于所述子电机（3、4）中的另一个子电机（4）的PWM脉冲（62）的脉冲中心（36）彼此在时间上错开。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 DE 102017212574.81.具有定子（2）和转子（11）的电机（1），其中所述电机具有至少两个分别具有相同相数的子电机（3、4），
其特征在于，
所述电机（1）针对每个子电机（3、4）具有功率输出级（13、14），并且所述电机（1）具有至少一个控制单元（17），所述控制单元与所述功率输出级（13、14）连接并且所述控制单元构造用于产生用于对所述功率输出级（13、14）进行操控的PWM信号（33、34），并且所述控制单元（17）构造用于如此产生用于所述子电机（3、4）的PWM信号（33、34），使得用于一个子电机（3）的PWM脉冲（61）的分别表示切换时刻的下降边沿或者上升边沿（35）和用于所述子电机（3、4）中的另一个子电机（4）的PWM脉冲（62）的脉冲中心（36）彼此在时间上错开。


2.根据权利要求1所述的电机（1），
其特征在于，
所述电机（1）具有至少一个与所述控制单元（17）相连接的电流传感器（15、16），所述电流传感器构造用于检测所述子电机（3、4）的至少一个相或所有相的相电流，其中所述控制单元（17）构造用于在PWM脉冲（62）的脉冲中心（36）期间检测所述子电机（3、4）的至少一个相的相电流，其中所述PWM脉冲（61）的切换时刻在脉冲中心（36）以及因此在电流（40）的检测时刻（36）在时间上彼此错开。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的电机（1），
其特征在于，
所述控制单元（17）构造用于：针对子电机（3、4）的所有相尤其均匀地改变PWM周期（64）的PWM脉冲持续时间（65）与脉冲间隔持续时间（66）之间的占空比，并且因此产生所述子电机（3）的脉冲边沿（35、35'）与用于至少一个另外的子电机（4）的PWM脉冲（62）的脉冲中心（36）之间的时间偏移。


4.根据前述权利要求中任一项所述的电机（1），
其特征在于，

【专利技术属性】
技术研发人员：J库尔菲斯，U福尔默，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE